失效分析在產(chǎn)品設(shè)計中的作用.ppt

1、失效分析在產(chǎn)品設(shè)計中時如何發(fā)揮作用的,失效分析在產(chǎn)品設(shè)計中的作用很大、很重要、有經(jīng)濟(jì)價值和技術(shù)含量,其主要作用可概況為一下幾點 1.找出失效原因，提高使用壽命、避免突然失效造成停機(jī)、安全隱患等損失甚至重大損失。 2.作為提高設(shè)計水平或改進(jìn)設(shè)計的重要依據(jù)之一。 3.作為提高制造、安裝、使用及維護(hù)的水平的突破點之一。 4.避免重蹈覆轍，能更好地解決設(shè)計中的誤區(qū)，讓機(jī)械零件的功能更加完善。 5.為企業(yè)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造提供信息，增加企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量。,以失效分析來防止設(shè)計的產(chǎn)品失效的思路和程序,防止失效的思路 其基本思路是: (1)對具體服役條件下的零部件進(jìn)行具體分析,從中找出主要的失效形式及主要失

2、效抗力指標(biāo)。 (2)運用金屬學(xué)、材料強(qiáng)度學(xué)和斷裂物理、化學(xué)、力學(xué)的研究成果,深入分析各種失效現(xiàn)象的本質(zhì),以主要失效抗力指標(biāo)與材料成分、組織、狀態(tài)的關(guān)系,提出改進(jìn)措施。 (3)根據(jù)“不同服役條件要求材料強(qiáng)度和塑性、韌性的合理配合”這一規(guī)律,分析研究失效零部件現(xiàn)行的選材、用材技術(shù)條件是否合理,是否受舊的傳統(tǒng)學(xué)術(shù)觀念束縛。 (4)采用局部復(fù)合強(qiáng)化,克服零部件上的薄弱環(huán)節(jié),爭取達(dá)到材料的等強(qiáng)度設(shè)計。,判定失效原因 進(jìn)行上述環(huán)節(jié)后,把所得的資料進(jìn)行綜合分析,搞清失效的過程和規(guī)律,這是失效分析的重要環(huán)節(jié)。一般要從影響零部件失效的結(jié)構(gòu)設(shè)計因素、材料因素、工藝因素、裝配因素和服役條件因素中進(jìn)行全面分析,真正找

3、到導(dǎo)致該零部件早期失效的主導(dǎo)因素。重大的失效分析項目,在初步確定失效原因后,還應(yīng)及時進(jìn)行重現(xiàn)性試驗(模擬試驗),以驗證初步結(jié)論的可靠性。,下面兩張圖是失效分析在產(chǎn)品設(shè)計中的作用程序,案例：失效分析與活塞銷的加工設(shè)計,1.活塞銷的失效分析 內(nèi)燃機(jī)活塞銷受載后應(yīng)力分布如圖2, 說明袖向彎曲應(yīng)力和失園應(yīng)力都可能使銷子破壞。早先的設(shè)計概念只按圖2a 所示的彎曲應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計, 以致現(xiàn)行技術(shù)條件中規(guī)定 “ 活塞銷只進(jìn)行外表面滲碳, 內(nèi)孔不得滲碳或漏碳” 。我們通過大量的活塞銷失效分析及失園實驗應(yīng)力分析結(jié)果都表明, 內(nèi)孔未滲碳的活塞銷, 失效時的疲勞裂紋源絕大 多數(shù)都在內(nèi)孔表面, 這是循環(huán)失園應(yīng)力所造成的內(nèi)孔疲勞縱裂。,2.失效分析完后的解決方法,應(yīng)當(dāng)采用外表面和內(nèi)孔同時滲碳，即雙面滲碳, 不僅在外表面及內(nèi)孔表面都有了強(qiáng)化層, 而且在內(nèi)孔表面也產(chǎn)生了有利的殘余壓應(yīng)力, 克服了內(nèi)孔薄弱環(huán)節(jié), 達(dá)到了材料強(qiáng)度的等強(qiáng)度設(shè)計。 大量試驗結(jié)果表明, 各種機(jī)型的雙面滲碳活塞銷疲勞強(qiáng)度比原來的提高 1764%，并通過大量的臺架試驗及裝車考核證實了雙面滲碳活塞銷在使用中是安全可靠的。這一結(jié)